Practicano.4-grupo7-zamarripainfante.docx

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

LABORATORIO DE

ELECTROQUIMICA

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

PRELABORATIO

REVERSIBILIDAD TERMODINÁMICA

NO. 4

NOMBRE DEL ALUMNO

DIEGO EMMANUEL ZAMARRIPA INFANTE

FECHA

DIA

14/03/19

MAESTRO DE PRÁCTICA

VIERNES

HORA

13:00-15:00

DRA. SARAI VEGA RODRIGUEZ

CALIFICACION _________

Objetivo El alumno medirá los potenciales de una celda electroquímica a diversas corrientes en procesos de carga y descarga, comprobará la desigualdad de Clausius y observará la diferencia entre procesos reversibles e irreversibles.

Guía de Estudios 1. Calcule el potencial esperado de la pila en estudio (reacción 1) usando la ecuación de Nernst, y explique por qué ocurre espontáneamente.

𝜀𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎

Zn° | ZnCl2 (0.05M) | AgCl(s) | Ag° 𝑅𝑇 𝑜 𝜀𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 𝜀𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 − ( ) 𝑙𝑛(𝑄) 𝑛𝐹 𝐽 (8.314 ) (298.15𝐾) 𝑚𝑜𝑙 𝐾 = 0.985𝑉 − ( ) 𝑙𝑛(𝑄) 𝐶 2 (96500 ) 𝑚𝑜𝑙 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒 (𝑄) =

𝜀𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜𝑠

𝑄 = 0.053 = 1.25𝑥10−4 𝐽 (8.314 ) (298.15𝐾) 𝑚𝑜𝑙 𝐾 = 0.985𝑉 − ( ) 𝑙𝑛(1.25𝑥10−4 ) 𝐶 2 (96500 ) 𝑚𝑜𝑙 𝜀𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 1.1𝑉

2. ¿Qué es un proceso reversible y cuáles son sus características?  Un proceso reversible es cuando la dirección puede ser invertida en cualquier punto por un cambio infinitesimal en las condiciones.  Cualquier proceso, que se conduce de forma que en cada etapa la fuerza impulsora es sólo infinitesimalmente mayor que la opuesta y que puede invertirse al incrementar ésta un infinitésimo.  Los procesos reversibles son imposibles en la naturaleza ya que exigirían para su realización un tiempo infinito, y en consecuencia todos los procesos naturales deben ser irreversibles. 3. ¿Qué es un proceso irreversible y cuáles son sus características?  Una vez que se inicia el proceso, ningún cambio infinitesimal en las condiciones externas puede invertir su dirección; el proceso es irreversible.



Cualquier proceso real es irreversible.

4. Calcule ∆G de la pila por la ecuación (5). ¿Cuál es el trabajo máximo que se podría obtener de la pila en estudio si reaccionara 1 mol de zinc? −∆G = n F ε C J ∆G = −(1 mol) ∗ (96500 ) ∗ (1.1 ) mol C ∆G = −106150 J Trabajo máximo: We = −(−106150 J) 5. Escriba y explique la desigualdad de Clausius.  T dS ≥ d𝑄𝑖𝑟𝑟𝑒𝑣  Donde a presión y temperatura constante:  We ≤ −∆𝐺  Esto indica que el trabajo eléctrico que se le aplica se verá en un cambio negativo en la energía libre de Gibbs (el proceso será no espontaneo). 6. ¿De los residuos generados que tratamiento o disposición se les podrá dar?  La disolución de ZnCl2 utilizada se recolecta en un contenedor debidamente rotulado para desechos.

Diagrama de Flujo

Bibliografía 1. Universidad Autónoma de San Luis Potosí (2019). Reversibilidad Termodinámica. En Manual de laboratorio de Electroquímica (p. 40-47). S.L.P.

2. Samuel H. Maron. (1993). Reversibilidad y Trabajo Maximo. En FUNDAMENTOS DE FISICOQUIMICA (pp 119-143). México: Limusa.